Es wurde festgestellt, dass Rauch aus kontrollierten Verbrennungen und Oberflächenstaub die Hauptursache für die Luftverschmutzung durch Partikel in Australien sind

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Im Rahmen einer einjährigen QUT-Studie wurden an fünf Schulen in Queensland Außenluftschadstoffe überwacht. Dabei wurde festgestellt, dass die meisten der winzigen Partikel (PM2,5), die sich in der Lunge festsetzen, aus der Umgebung, wie etwa Rauch von kontrollierten Verbrennungen, und nicht aus Fahrzeugen stammten.

Der Studie„Eine Anwendung kostengünstiger Sensoren zur Überwachung der Luftverschmutzungsbelastung von Kindern an fünf Schulen in Queensland, Australien“, wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Atmosphärische Umgebung.

Erstautor, Ph.D. Der Forscher Basant Pradhan von der QUT School of Earth and Atmospheric Sciences sagte, die lokale Studie zur Überwachung der Außenluftqualität sei ein Citizen-Science-Projekt mit Studenten.

„Wir haben Schulen für unser Citizen-Science-Projekt ausgewählt, weil Kinder besonders anfällig für gesundheitliche Auswirkungen durch Umweltverschmutzung sind, da sich ihre Lungen noch in der Entwicklung befinden“, sagte Pradhan.

„Ein zweiter Grund ist, dass die Messungen der beiden Hauptluftschadstoffe PM2,5 und Kohlenmonoxid (CO) den Grad der lokalen Verschmutzung in den Vororten, in denen die Kinder leben, besser darstellen als die Messungen des Fernüberwachungsnetzes.“

Zu den Erkenntnissen:

  • Die beiden Schulen in Brisbane zeigten den größten Unterschied zwischen den Jahreszeiten bei den PM2,5-Werten, wobei die Winterdurchschnittswerte 46 % bzw. 71 % über den Sommerdurchschnittswerten lagen.
  • Der durchschnittliche PM2,5-Wert für die Schule an der Gold Coast, die in der Nähe einer großen Autobahn liegt, war am höchsten, während die beiden regionalen Schulen die niedrigsten Konzentrationen aufwiesen.
  • Die PM2,5-Konzentrationen erreichten in der Nacht ihren Höhepunkt, während die CO-Konzentration am späten Nachmittag ihren Höhepunkt erreichte.
  • Alle fünf Schulen zeigten tagsüber einen ähnlichen Trend, wobei die PM2,5-Konzentrationen tagsüber am niedrigsten waren. Sie begannen abends anzusteigen und erreichten zwischen Mitternacht und 7 Uhr morgens ihr Maximum, danach kam es zu einem starken Rückgang auf das Tageslichtniveau.
  • Diese PM2,5-Konzentrationen waren bemerkenswert, da sie nicht dem bekannten täglichen Trend der Verkehrsdichte während des Tages entsprachen, was darauf hindeutet, dass die Verkehrsemissionen nicht die Hauptquelle von PM2,5 waren.
  • Im Gegensatz dazu erreichten die CO-Konzentrationen ihren Höhepunkt in der Hauptverkehrszeit zwischen 7 und 17 Uhr, was zeigt, dass die dominierende CO-Quelle die Emissionen von Kraftfahrzeugen sind.

    • Zu Beginn der Studie im Juli 2021 platzierten die Forscher kostengünstige Überwachungs-KOALAs (Knowing Our Ambient Local Air Quality) im Freien an fünf verschiedenen Schulen – im Norden von Brisbane und im Süden von Brisbane, beide etwa 12 km vom Stadtzentrum entfernt; Gold Coast in der Nähe einer Hauptstraße sowie die Regionalstädte Moranbah und Longreach zur Überwachung der PM2,5- und CO-Konzentration.

    Außerdem wurde an jeder Schule in North Brisbane und Gold Coast ein zusätzlicher KOALA installiert.

    Bei den Schulen mit zwei KOALAs wurde einer auf dem Schulgelände weniger als 30 m von den Rändern der nächstgelegenen Straßen und der andere mindestens 150 m von Hauptstraßen entfernt aufgestellt, sodass die Hintergrundkonzentrationen gleichzeitig überwacht werden konnten.

    Das Hauptziel bestand darin, die Konzentrationen von PM2,5 und CO in Echtzeit über 24-Stunden-, Monats- und Jahreszeitskalen zwischen Juli 2021 und Juni 2022 zu überwachen.

    Australiens Außenluftqualitätsstandards liegen bei maximal 25 µg/m³ (Mikrogramm pro Kubikmeter) in 24 Stunden und im Jahresdurchschnitt bei 8 µg/m³.

    Pradhan sagte, die Messwerte zeigten viele kurzfristige Spitzen der Verschmutzung aufgrund von Partikel- und CO-Emissionen vorbeifahrender Kraftfahrzeuge und Rauchereignissen.

    „Die Daten zeigten, dass die PM2,5-Konzentrationen in allen Schulen saisonabhängig waren und in den Wintermonaten ein Maximum und in den Sommermonaten ein Minimum aufwiesen“, sagte Pradhan.

    „Der jahreszeitliche Unterschied der PM2,5-Konzentrationen könnte darauf zurückzuführen sein, dass im Winter aufgrund der Gefahrenreduzierung von Verbrennungen und Holzfeuern zum Heizen mehr Rauch entsteht.

    „Außerdem ist die Grenzschicht (unterste Schicht der Troposphäre) im Winter niedriger und dicker und hält daher die Schadstoffe näher am Boden fest.

    „Außerdem ist die relative Luftfeuchtigkeit im Winter höher, was zur Kondensation auf den Partikeln führt. Wenn sich also die Grenzschicht tagsüber anhebt, verteilt sie die Verschmutzung nach oben, vom Boden weg.“

    „Alle Schulen bis auf eine übertrafen den jährlichen Luftqualitätsstandard Australiens von 8 µg/m³, allerdings lagen sowohl der 8-Stunden- als auch der 24-Stunden-Durchschnitt deutlich unter dem australischen Luftqualitätsstandard von 25 µg/m³.“

    „Während die CO-Konzentrationen bei der Identifizierung von Verschmutzungen aus Verbrennungsquellen hilfreich waren, stellten sie kein Gesundheitsrisiko dar“, sagte Pradhan.

    „Obwohl angenommen wird, dass die meisten Partikel in der Luft in der Nähe einer Straße von Kraftfahrzeugen stammen, zeigt diese Studie, dass nur 37 % der Partikelmasse (PM2,5) aus Kraftfahrzeugabgasen stammen.“

    Pradhan sagte, das Projekt habe sich als wertvolles Lehrmittel erwiesen, um Oberstufenschüler und die Gemeinde für die Luftqualität zu interessieren und sie in Grundlagenforschungsanalysen einzubeziehen.

    Mehr Informationen:
    Basant Pradhan et al., Eine Anwendung kostengünstiger Sensoren zur Überwachung der Luftverschmutzungsbelastung von Kindern an fünf Schulen in Queensland, Australien, Atmosphärische Umgebung (2024). DOI: 10.1016/j.atmosenv.2024.120424

    Zur Verfügung gestellt von der Queensland University of Technology

    ph-tech